安全是一個永恒的話題,隨著科技的進步,安防技術也有了長足的發(fā)展。針對無人機等低空、慢速的小型入侵目標,傳統(tǒng)的安防系統(tǒng)監(jiān)測范圍極為有限,難以實現(xiàn)全天時、全天候、低誤報率的探測要求。隨著毫米波器件、電路及天線技術的發(fā)展,毫米波雷達的應用得到了很大的發(fā)展。毫米波雷達不受光線、能見度的影響,具備全天時、全天候探測能力,可以應用于近距離區(qū)域安防。本文圍繞區(qū)域安防毫米波雷達系統(tǒng)展開,對區(qū)域安防毫米波雷達信號處理算法進行研究,主要內(nèi)容如下:1.針對區(qū)域安防毫米波雷達多目標檢測問題,提出組合波形FMCW多目標檢測算法。首先設計了一種組合波形調(diào)頻連續(xù)波,并對其多目標檢測的可行性進行理論分析,在此基礎上,提出兩種針對虛假目標問題的目標匹配方法。其次對算法采用的多目標測角方法和恒虛警檢測方法進行了介紹,給出組合波形FMCW多目標檢測算法的具體實現(xiàn)流程。通過仿真實驗驗證了組合波形FMCW多目標檢測算法的有效性。2.針對區(qū)域安防毫米波雷達“低、慢、小”目標檢測問題,提出一種鋸齒波FMCW“低、慢、小”目標檢測算法。首先分析了鋸齒波FMCW“低、慢、小”目標檢測算法原理,然后,通過雜波抑制處理低信噪比下目標檢測困難的問題,在此基礎上提出了一種在低信噪比下能保持較穩(wěn)定估計精度的改進型頻率估計算法。最后,給出了鋸齒波FMCW“低、慢、小”目標檢測算法的具體實現(xiàn)流程。低信噪比下的仿真實驗驗證了鋸齒波FMCW“低、慢、小”目標檢測算法的有效性。3.針對區(qū)域安防雷達系統(tǒng)應用場景中不同工作模式下導向矢量失配敏感度需求不同的問題,研究了自適應目標檢測方法,提出了一種低信噪比環(huán)境下適用于多種雷達工作模式的參數(shù)化自適應檢測方法。首先,利用協(xié)方差矩陣的反對稱性推導了低信噪比下的反對稱導向矢量失配敏感型檢測器和反對稱導向矢量失配穩(wěn)健型檢測器。然后,通過參數(shù)化處理得到適用于雷達掃描和跟蹤等多種模式的參數(shù)化自適應檢測器。仿真實驗證明,所提出的參數(shù)化自適應檢測方法在小訓練樣本條件下相比現(xiàn)有方法具有更好的檢測性能,適用于導向矢量失配條件下的多種應用環(huán)境。
【學位單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：D631.4;TN957.51
【部分圖文】：

論文結(jié)構(gòu)框圖

綜合本章前幾節(jié)的論述，本文提出的組合波形 FMCW 多目標檢測算法的具體流程如圖 3.10 所示。圖3.10 組合波形 FMCW 多目標檢測算法流程組合波形 FMCW 目標檢測算法的具體實現(xiàn)步驟如下：1.毫米波 FMCW 雷達通過陣列天線發(fā)射頻率由組合波形調(diào)制的 FMCW 信號 s t ，組合波形包括 a 段的上調(diào)頻信號，b 段的單頻信號和 c 段的下調(diào)頻信號。2.發(fā)射信號接觸到目標后反射回波信號，天線 1 和天線 2 分別接收回波信號 1r t和 2r t ，并利用參考信號 s t 進行解線頻調(diào)處理，其中天線 1 接收的回波需要對 a段、b 段和 c 段分別進行解線頻調(diào)處理，得到 a 段、b 段和 c 段的差頻信號 1ay t 、 1by t 和 1cy t ，天線 2 接收的回波只需要對 a 段進行解線頻調(diào)處理

多目標回波信號
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本文編號：2852834